geodesia fisica

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GRAVEDAD, GRAVITACIÓN Y ACELERACIÓN DE LA
GRAVEDAD
I. INTRODUCCIÓN
Teóricamente la fuerza de gravedad, es aquella con la cual la tierra atrae a los cuerpos
hacia ella, siendo su valor aproximado 9.78 m/s2 medida en el Ecuador y al nivel del
mar y se modifica cuando se acerca a los polos y se aleja del nivel del mar.
Después del enunciado de las leyes del movimiento, la segunda contribución de Isaac
Newton (1642-1727) a la física fue la formulación de la Ley de Gravitación Universal.
Esta ley predice la interacción atractiva entre dos cuerpos, planetas o pequeñas
partículas, la cual produce un movimiento que concuerda con la descripción dada por
las leyes de Kepler. El descubrimiento realizado por Newton de la Ley de Gravitación
Universal implica que todos los objetos se atraen unos a otros con una fuerza
directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al
cuadrado de su distancia
II. FUERZA DE GRAVEDAD
El filósofo griego Aristóteles (384-322 AC), fue el que planteó, que el mundo material
se componía de cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. Por ejemplo, una piedra
era principalmente la tierra con un poco de agua, aire y fuego, la nube estaba sobre
todo el aire y el agua con un poco de tierra y fuego. Cada elemento tenía un lugar
natural o adecuado en el Universo, la tierra pertenecía al centro, el agua en una capa
que cubre la tierra, el aire por encima del agua, y el fuego por encima del aire, además
cada elemento tenía una tendencia natural de volver a su lugar apropiado, de manera
que por ejemplo, las rocas cayeron hacia el centro y el fuego se elevó por encima el
aire. Esta fue una de las primeras explicaciones de la gravedad: que era la tendencia
natural de los elementos más pesados, tierra y agua, para volver a su posición correcta
cerca del centro del Universo. La teoría de Aristóteles fue durante siglos tomada en el
sentido de que los objetos con diferentes pesos deberían caer a velocidades diferentes,
es decir, un objeto más pesado debe caer más rápido, ya que contiene más de los 4
elementos. Sin embargo, esto no es correcto. Los objetos con diferentes pesos caen, de
hecho, a la misma velocidad. (Esta afirmación sigue siendo sólo una aproximación, sin
embargo, para ello se supone que la Tierra es perfectamente estacionaria).
Tradicionalmente, se dice que la gravedad es la fuerza de atracción a que está sometido
todo cuerpo que se halle en las proximidades de la Tierra. Actualmente se cree que

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la gravedad es en realidad, una ilusión, como lo demostró Albert Einstein en 1915, y no
una fuerza de atracción. “Un efecto de la geometría. La Tierra deforma el espacio-
tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio nos empuja hacia el
suelo”.
Esa interpretación de la gravedad forma parte de la Teoría de la Relatividad General de
Einstein. Sin embargo, la interpretación clásica de la gravedad es la Ley de Gravitación
Universal, originalmente formulada por Isaac Newton.
III. LEY DE GRAVITACION UNIVERSAL
La Ley de gravitación universal de Newton es una forma matemática de describir cómo
los cuerpos se atraen entre sí, es decir, cómo funciona la gravedad entre los cuerpos.
Newton no descubrió la gravedad. Lo que Newton descubrió es que la gravedad era
universal. Todos los objetos tiran unos de otros en una forma espléndidamente simple
en la que sólo intervienen la masa y la distancia. La Ley de la gravitación universal de
Newton dice que todo objeto atrae a todo los demás objetos con más fuerza que, para
dos objetos cualesquiera, es directamente proporcional a las masas. Cuanto mayor sean
las masas, mayor será la fuerza de atracción que ejerce una sobre otra.
Newton dedujo que la fuerza disminuye como el cuadrado de la distancia que separa los
centros de masa de los objetos. Se puede expresar la proporcionalidad de la ley de la
gravitación universal como una ecuación exacta introduciendo la constante de
proporcionalidad G, llamada Constante de la Gravitación Universal.
Para obtener una ecuación que permita medir la fuerza gravitatoria suponga que el Sol,
de masa M atrae un planeta, de masa m con una fuerza de módulo F, siendo R la
distancia que separa los centros del Sol y el planeta.
Si la velocidad angular del planeta es w y su período de revolución alrededor del Sol es
T, se tiene que la aceleración centrípeta del planeta es:
De acuerdo con la Segunda Ley de Kepler: T2 = C.R3 Sustituyendo en (1) queda:

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La fuerza con que el Sol atrae el planeta es, en módulo:
Puesto que 4 p2 / C es constante, esta ecuación dice que la fuerza con que el Sol atrae al
planeta es directamente proporcional a la masa de éste e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia entre el Sol y el planeta.
En otras palabras:
Como el planeta atrae al Sol con una fuerza del mismo módulo, también F es
directamente proporcional a M y se escribe:
. Newton demostró que esta ley es también válida para calcular la fuerza con
que se atraen entre sí los planetas y general dos objetos físicos cualesquiera.

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IV. TEORÍA DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD
Al describir la aceleración de la gravedad es necesario referirse al físico, matemático,
astrónomo y pensador italiano Galileo Galilei (1564 - 1642), que formuló las leyes que
rigen la aceleración en la caída de los cuerpos en su conocido experimento con dos
balas de cañón de diferente peso en la torre inclinada de Pisa, refutando con esto las
antiguas teorías aristotélicas.
La aceleración de gravedad de un objeto es la aceleración que éste adquiere cuando la
fuerza de gravedad es la única fuerza que actúa sobre él. Si se considera un objeto de
masa m en un punto de la superficie de la Tierra, suponiendo que ésta es perfectamente
esférica de radio
Donde MT= = 6,0X1024 kilogramos, es la masa de la tierra.
El peso del cuerpo es igual a la fuerza de atracción gravitatoria y su valor es: P = m.g
En donde g es la aceleración de gravedad igualando el peso y la fuerza de atracción son
los mismos, se tiene:
El valor numérico de variará lógicamente de un lugar a otro en la Tierra, debido a las
variaciones de elevación, el valor local de la densidad de la Tierra etc. Todo esto se
debe a que la Tierra no es perfectamente esférica para que sea constante debería serlo
la masa de la Tierra y su radio. Como en la práctica la masa de la Tierra no varía, pero
la distancia de cualquier punto situado sobre la superficie terrestre con respecto al
centro de la Tierra si cambia es fácil deducir que no es constante, ésta varía en un
punto a otro sobre la superficie terrestre y como consecuencia de ello, debido a que el
peso es dependiente de , necesariamente el peso de un cuerpo cambia de un punto a
otro sobre la superficie de la Tierra.
V. CONCLUSIONES
Hasta ahora NADIE ha podido dar una explicación a este fenómeno conocido como
gravedad… puede observarse, puede medirse, pero aún no se sabe “por qué” ocurre,
nadie conoce la razón por la que la materia atrae a la materia.

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Para Einstein la gravitación no es una fuerza sino una deformación de la naturaleza
íntima del espacio tiempo, siendo esta es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la
naturaleza; dicha fuerza es la responsable de la atracción de las masas, por lo que
podemos decir que la gravitación es un fenómeno con el cual todos los objetos con
masa se atraen entre sí. La fuerza de atracción gravitacional hace que un objeto en
caída libre sobre un cuerpo celeste se mueva, prescindiendo de eventuales resistencias
atmosféricas, de modo acelerado, o sea, con un aumento constante de su velocidad por
unidad de tiempo, y que se dirija hacia el centro del cuerpo celeste.
En la superficie de la Tierra el valor de esta aceleración, que se indica con la letra g,
sería igual en cualquier punto si nuestro globo fuese perfectamente esférico y si la
fuerza centrífuga debida a la rotación terrestre, que tiene como efecto una disminución
de la fuerza de atracción gravitacional, tuviera en cualquier parte el mismo valor. Al no
verificarse estas dos condiciones, g varía ligeramente de un lugar a otro.
VI. Bibliografía
o http://espaciociencia.com/que-es-la-gravedad/
o http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/fisica/Tema9c.html
o http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/ciencias-
naturales/fuerza-y-movimiento/2009/12/61-7050-9-aceleracion-de-gravedad.